CN101687510B

CN101687510B - 用于在机动车辆的斜坡起步辅助设备中处理数据的方法

Info

Publication number: CN101687510B
Application number: CN2008800208464A
Authority: CN
Inventors: C·德弗里什; A·蒙蒂; R·波廷
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: US20100179738A1; WO2009007629A1; EP2164737A1; RU2483955C2; CN101687510A; JP2010532730A; US9358982B2; KR20100057786A; JP5670185B2; RU2010103977A; FR2918334B1; FR2918334A1

Abstract

本发明涉及一种用于处理在数据获取步骤期间所记录的数据的方法，所述数据定义了离合器所传输的扭矩值与该离合器的控制机构的位置值之间的对应关系(CC)，其特征在于，该处理方法包括这样一个步骤：修改所记录的数据以定义该离合器所传输的扭矩值与该离合器的控制机构的位置值之间的修改的对应关系(CCtkf)，该修改的对应关系旨在用于机动车辆(7)的斜坡起步辅助设备(8)，所述机动车辆配备有通过传动链与驱动轮相连的、包括所述离合器和制动系统(5)的发动机组，所述辅助设备自动控制所述制动系统的松开。

Description

用于在机动车辆的斜坡起步辅助设备中处理数据的方法

技术领域

本发明涉及一种机动车辆的斜坡起步辅助设备。

背景技术

已经从法国专利申请FR 2828450中知道这种辅助设备，在此引入其内容作为参考。该辅助设备主要包括用于估算车辆所处斜坡的倾斜度的装置、用于解释驾驶员动作的装置、用于确定车辆离合器的特征曲线(即将离合器踏板位置对应于离合器传输的扭矩的曲线)的装置、以及用于自动去激活车辆的制动装置的装置。由于这些装置，机动车辆可以以这样的状态保持在斜坡上：在该状态中驱动轮与发动机脱离并且可以借由驾驶员在加速踏板和离合踏板上的单一动作而(在上坡的方向中)移动(即不必涉及停车制动器)。实际上，辅助设备的运转策略是一旦传输至车辆的发动机扭矩足以补偿由于倾斜度和地心引力而作用于车辆的力就松开制动器。

这种设备在使得驾驶简单及舒适方面具有许多优点。然而，它具有下面两个缺点。

首先，在倾斜度较小或在平坦路面上的情况下，它存在起动问题。实际上，根据上面说明的策略，为了松开制动器需要等待足够大的扭矩被传输到驱动轮。

应当理解，这种策略对车辆的使用者和乘客造成奇异的感觉：他觉得在制动器松开之前车辆的地面连接件受力。这种感觉是奇异的，因为它与其中开始松开离合器踏板之前松开停车制动系统的典型车辆中的感觉不同。实际上，这种地面连接件的受力是不必要的，因为在倾斜度较小或平坦的地面上，在摩擦作用及滑行阻力的作用下的车辆即使是在松开的制动系统及分离离合器的状态下也能保持静止或几乎为静止。

最后，上述辅助设备在行驶开始期间需要一个过渡阶段，在该阶段中这个设备是不可操作或运转的，这是不完善的，并且在该阶段中这个设备记录数据，该数据对于根据离合器踏板位置构造而给出离合器传输的扭矩的特征曲线而言是必需的。这个特征曲线然后被用来确定应当控制松开制动系统的时刻。通常，这个曲线是严格单调的。然而，在学习过渡阶段期间的给定时刻，所记录的数据可以定义非单调的特征曲线，如果使用该曲线则会造成辅助设备不够健壮并且干扰其正常运转。另外，这个学习过渡阶段相当长，特别是对于学习较高扭矩区域中的数据而言。因此，该辅助设备不是迅速可用的并且特别地在具有其最大优势的图的情况下不是迅速可用的，也就是说在当起动车辆所需要的发动机扭矩较大时倾斜度较大的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理数据的方法，该方法克服了上述现有技术缺陷并改进现有技术中已知的数据处理方法。特别地，本发明提出这样一种用于处理数据的方法：其能够当车辆位于倾斜度小的斜坡或地面上时避免车辆的地面连接件受力，并且在学习离合器特征的过渡阶段期间使得辅助设备更健壮。

为此，根据本发明的方法能够在获取数据的步骤期间处理所记录的数据，这些数据定义了离合器传输的扭矩值与离合器控制机构的位置值之间的对应关系，其特征在于，该处理方法包括这样一个步骤：修改所记录的数据以定义离合器传输的扭矩值与离合器控制机构的位置值之间的修改的对应关系，该修改的对应关系旨在用于机动车辆的斜坡起步辅助设备，该机动车辆配备有包含离合器和制动系统的、通过传动链与驱动轮相连的发动机组，所述辅助设备自动控制制动系统的松开。

对所记录数据进行修改的步骤可以包括用替代值来替代离合器控制机构的最小位置值这一过程，其中所述替代值比被替代的值要小。

所述替代值可以大于或等于预定值。

修改数据的步骤可以包括添加数据这一过程。

该添加数据的过程可以包括添加离合器控制机构的两对位置值和扭矩值，所添加的扭矩值大于获取数据步骤期间所记录的扭矩值并且所添加的离合器控制机构的位置值大于在获取数据步骤期间所记录的离合器控制机构的位置值。

根据本发明的数据存储介质包括一种用于应用上文定义的处理方法的算法。

根据本发明，一种用于辅助机动车辆的斜坡起步的设备包括用于应用上文定义的处理方法的硬件和软件装置。

根据本发明，机动车辆包括如上所述的辅助设备。

附图说明

附图作为例子示出了根据本发明的辅助设备的实施例以及根据本发明的用于处理数据的方法的执行模式。

图1示出了配备有根据本发明的辅助设备的车辆；

图2示意性地示出了根据本发明的辅助设备的总体功能；

图3示意性地示出了图2所示的“驶离”块的详细功能；

图4示出了根据本发明的用于处理数据的方法的执行模式；

图5示出了两条离合器曲线，一条是通过获取阶段所记录的数据来定义的，另一条是通过根据本发明方法的处理而获得的数据来定义的。

具体实施方式

图1所示的机动车辆7包括斜坡起步辅助设备8。这个设备连接到车辆剩余部分6，它与这个剩余部分经由总线连接CAN 4交换信息。

该辅助设备主要包括：

-连至总线连接CAN的计算机1，和

-车辆所处斜坡的倾斜度传感器2，离合器踏板位置传感器和停车制动系统5连接到所述计算机。

法国专利中请FR 2828450-A1的公开文本第12页23行至第33页27行中参考图1至8详细描述了辅助设备的结构和功能。特别地，参考图1和2在第12页23行至第16页16行并且参考图4在第20页4行至第22页23行描述了其结构。

停车制动系统特别地在上述公开文本中的第14页10行至第15页11行中参考图2而描述。

车辆的剩余部分包括目前车辆的典型机构，以及特别地包括用于确定和传输车辆信息的装置，例如发动机转速、加速器踏板速度或位置。在下文中，将使用不同的物理量值及其表示，其对应列表如下：

CT：离合器传输的扭矩；

ECT：通过读取离合器特征曲线而对离合器传输的扭矩的估算；

θ_acc：加速器踏板的位置；

θ_clutch：离合器踏板的位置；

θ’_clutch：离合器踏板的位置的瞬时导数；

θ_tilt：车辆所处斜坡的倾斜度；

m：车辆质量；

b：变速杆位置；

r(b)：根据变速杆位置而给出发动机输出轴与驱动轮轴之间的减速比的关系；

ρ_wheels：负载驱动轮的轮胎半径；

ω_M：发动机转速；

N：定义离合器特征曲线的点数目；

CC：根据横坐标上的离合器踏板位置以纵坐标给出离合器传输的扭矩的特征曲线，在根据离合器踏板位置的值学习扭矩值的过渡阶段之后生成该特征曲线，曲线的点i^e的横坐标为θ_{clutch_CC}(i)，纵坐标为ECT_CC(i)；

CCtkf：通过根据本发明的数据处理方法来处理特征曲线CC而得出的特征曲线，曲线的点i^e的横坐标为θ_{clutch_CC_tkf}(i)，纵坐标为ECT_{CC_tkf}(i)，如上文所述，位于倾斜度为θ_tilt的斜坡上的质量为m的车辆的发动机应当提供大于CT_seuil的扭矩以使得车辆能够前行。

CT_seuil＝r(b)×ρ_wheels×m×g×sin(θ_tilt)，其中g是地球重力加速度。

如已经说明的那样，根据辅助设备所使用的策略，一旦离合器传输的扭矩被估算成大于扭矩CT_seuil，就在接合阶段的静止时松开制动系统。辅助设备所执行的精细操作在于对传输扭矩的这个估算。为此，辅助设备特别地使用离合器踏板的位置信息和离合器的特征曲线。

下面参考图2说明辅助设备的总体功能。

在第一功能块10中，获取且处理来自车辆上的各个传感器的信号。这些信号特别地借助于总线连接CAN而传输。

在第二功能块11中，定义离合器特征曲线。这个块包括：

-子块12，其中确定当前选择的变速比，

-子块14，其中获取数据，特别是离合器踏板位置和离合器传输的扭矩，以及

-子块15，其中使用块10、12和14的信息来更新离合器特征曲线。

在第三功能块16中，使用在块11中定义的离合器特征曲线和块10的信息来确定输出端17的状态从而控制松开停车制动系统。

块10和11的结构以及其功能与FR 2828450-A1中所描述的相同。

下面参考图3详细描述第三功能块16的功能。

在第一块20中，根据发动机转速和车辆所处斜坡的倾斜度来递送加速踏板的极限位置，在该极限位置以内不能控制放松或松开制动系统。这个极限位置是由图来限定的，也就是说在辅助设备的存储器内记录这样的数据：其针对横坐标上的发动机转速值和纵坐标上的倾斜度而将位置极限值对应于尺寸(cote)。

在块21中，将加速器踏板的瞬时位置θ_acc与在块20的输出端所确立的极限值相比较。如果加速器踏板的瞬时位置值大于在块20的输出端所确立的极限值，则块21的输出端被激活或者处于高状态。

在块22中，使用离合器踏板位置的数据、相对于该位置的时间的瞬时导数以及时间参数ΔT_ant以在输出端提供离合器踏板的预测位置θ_{clutch_ant}。所使用的公示例如是：θ_{clutch_ant}＝θ_clutch+θ’_clutch×ΔT_ant。参数ΔT_ant可以取决于一个或多个变量，特别是倾斜度。

在块23中，处理由图3的功能块11提供的定义离合器特征曲线的数据，以在输出端获得处理后的或修改的离合器特征曲线。将在后文详细描述数据处理方法。

在块24中，使用修改的离合器特征曲线和离合器踏板的预测位置来通过内插或外插获得对离合器所传输的扭矩的值的估算ECT。

在块25中将这个扭矩估算值与使得车辆前行所必需的扭矩CT_seuil相比较。如果离合器所传输的这个扭矩估算值大于使得车辆前行所必需的扭矩CT_seuil，则块25的输出端被激活或处于高状态。

块21和25的输出端攻克逻辑门“和”以在这个激活的或处于高状态的输出端控制制动系统的松开或放松。

现在参考图4描述根据本发明的用于处理数据的方法。

假设图3中的块11提供一个具有两列和N行的矩阵，其中包含定义离合器特征曲线CC的数据或更一般地扭矩值和离合踏板位置值之间的对应关系。矩阵的每一行i对应于坐标为CC_i(θ_{clutch_CC}(i)，ECT_CC(i))的扭矩。这样的曲线CC例如是图5的虚线所示的曲线。

在第一过程中，计算

θ_{clutch_CC_tkf(1)}＝max(θ_{clutch_CC}(1)-Δθ_{clutch_CC}；θ_{clutch_LB})，

第一和第二值Δθ_{clutch_CC}和θ_{clutch_LB}是存储于辅助设备的元件的存储器中的预定义参数，例如在计算机1的存储器中。例如，Δθ_{clutch_CC}可以等于离合器踏板行程的5％，而θ_{clutch_LB}可以等于离合器踏板行程的15％。

换言之，如果结果不是小于第二值θ_{clutch_LB}，则将离合器踏板位置的最小值θ_{clutch_CC}(1)减去第一值Δθ_{clutch_CC}。在相反的情况下，用第二值θ_{clutch_LB}代替离合器踏板位置的最小值θ_{clutch_CC}(1)。如此获得的新数据因而用于定义修改的离合器特征曲线CCtkf中的第一个点。在这个第一过程中，其他数据不改变。

由于这种曲线修改，在车辆静止于倾斜度较小的斜坡上或平台路面上的情况下，相比法国专利申请FR 2828450-A1中所描述的辅助设备，可以在同样的条件下确保制动系统预测的放松或松开。使用者因而在车辆起动之前不再感觉到地面连接件受力。

在第二过程中，将两对新数据添加到上述矩阵中以将其转变成具有两列和N+2行的矩阵。为此，选择2×N矩阵的第一列中所包含的值的上限：max_i＝1至N(θ_{clutch_CC}(i))。然后将两个新的离合器踏板位置值θ_{clutch_CC_tkf(N+1)}和θ_{clutch_CC_tkf(N+2)}加入矩阵中，这些值分别由下列关系式定义：

θ_{clutch_CC_tkf(N+1)}＝max_i＝1至N(θ_{clutch_CC}(i))+Δθ_{clutch_CC_tkf(N+1)}，和

θ_{clutch_CC_tkf(N+2)}＝max_i＝1至N(θ_{clutch_CC}(i))+Δθ_{clutch_CC_tkf(N+2)}，

其中Δθ_{clutch_CC_tkf(N+1)}和Δθ_{clutch_CC_tkf(N+2)}是预定义参数，例如0＜Δθ_{clutch_CC_tkf(N+1)}＜Δθ_{clutch_CC_tkf(N+2)}。

还将两个新扭矩值ECT_cnst_1和ECT_cnst_2记录在存储器中，这两个值分别关联于新的离合器踏板位置值θ_{clutch_CC_tkf(N+1)}和θ_{clutch_CC_tkf(N+2)}。参数ECT_cnst_1和ECT_cnst_2的值是这样选择的：

max_i＝1至N(ECT_CC(i))＜ECT_cnst_1＜ECT_cnst_2。

参数Δθ_{clutch_CC_tkf(N+1)}、Δθ_{clutch_CC_tkf(N+2)}、ECT_cnst_1和ECT_cnst_2是预先定义且存储于辅助设备的元件的存储器中的，例如计算机1的存储器。例如，ECT_cnst_1可以等于80N/m，ECT_cnst_2可以等于100N/m，Δθ_{clutch_CC_tkf(N+1)}可以等于离合器踏板行程的2％，并且Δθ_{clutch_CC_tkf(N+2)}可以等于离合器踏板行程的1％。

如此定义的新矩阵包含定义了从曲线CC导出的离合器特征曲线CCtkf的数据，或者更一般地是扭矩值与离合器踏板位置值之间的修改的对应关系。这种曲线CCtkf例如是如图5的实线所示的曲线。

由于加入所述数据到矩阵中，在出现较大的离合器踏板位置值时，可以控制离合器所传输的扭矩的外插。实际上，通过这些数据定义了用于这些值的外插的倾斜度。该倾斜度是通过这样的关系式来定义的：

(ECT_cnst_2-ECT_cnst_1)/(θ_{clutch_CC_tkf(N+2)}-θ_{clutch_CC_tkf(N+1)})。

为了执行不同的数据处理方法，所述辅助设备包括适当的软件和硬件装置。特别地，该设备包括这样的存储器，其不仅包含上面描述的不同预定义参数而且还包含构成矩阵的不同的离合器踏板位置值和扭矩值。这个存储器例如可以作为计算机的一部分。该设备还包括用于对存储于存储器中的值进行数学运算的计算装置和用于记录和删除存储器中的值的装置。这些不同的装置例如也包含于计算机中。该设备还包括软件装置，即用于管理要在该数据处理方法的各过程中执行的各个运算的算法。这些算法也可以存储于计算机的存储器中。

特别地，为了基于离合器踏板位置值确定离合器所传输的扭矩值，如果离合器踏板位置值在定义曲线CCtkf的2×N+2矩阵中所包含的两个离合器踏板位置值之间则可以使用线性内插公式。这个公式使用与最接近于希望确定所传输扭矩的离合器踏板位置值并围绕这个离合器踏板位置值的两个离合器踏板位置值有关的数据。如果离合器踏板位置值小于定义曲线CCtkf的2×N+2矩阵中所包含的最小离合器踏板位置值，则可以将所传输的扭矩值设为零。最后，如果离合器踏板位置值大于定义曲线CCtkf的2×N+2矩阵中所包含的最大离合器踏板位置值，则可以使用线性外插公式。这个线性外插公式使用与2×N+2矩阵中所包含的最大离合器踏板位置值和上述外插倾斜度的值有关的数据。因此，即使曲线CCtkf不是单调的，也可以确定扭矩值。

Claims

1.一种用于处理在数据获取步骤期间所记录的数据的方法，所述数据定义了离合器所传输的扭矩值与该离合器的控制机构的位置值之间的对应关系(CC)，其特征在于，该处理方法包括这样一个步骤：修改所记录的数据以定义在该离合器所传输的扭矩值与该离合器的控制机构的位置值之间的修改的对应关系(CCtkf)，该修改的对应关系旨在用于机动车辆(7)的斜坡起步辅助设备(8)，所述机动车辆配备有通过传动链与驱动轮相连的、包括所述离合器和制动系统(5)的发动机组，所述辅助设备自动控制所述制动系统的松开，

其中，修改所记录的数据的所述步骤包括用替代值来替代所述离合器的控制机构的最小位置值这一过程，其中所述替代值小于被替代的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代值大于或等于预定义值(θ_{clutch_LB})。

3.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，修改所记录的数据的所述步骤包括添加数据的过程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述添加数据的过程包括添加所述离合器的控制机构的两对位置值(θ_{clutch_CC_tkf(N+1)}，θ_{clutch_CC_tkf(N+2)})和扭矩值(ECT_cnst_1，ECT_cnst_2)，所添加的扭矩值大于在所述数据获取步骤期间所记录的扭矩值，并且所添加的所述离合器的控制机构的位置值大于在所述数据获取步骤期间所记录的所述离合器的控制机构的位置值。

5.一种用于机动车辆的斜坡起步辅助设备(8)，所述机动车辆配备有通过传动链与驱动轮相连的、包括离合器和制动系统(5)的发动机组，所述辅助设备包括自动控制所述制动系统的松开的装置，还包括存储器、用于对存储于存储器中的值进行数学运算的计算装置和用于记录和删除存储器中的值的装置，其中该存储器中记录有定义了离合器所传输的扭矩值与该离合器的控制机构的位置值之间的对应关系(CC)的数据，该计算装置构造成修改所记录的数据以定义在该离合器所传输的扭矩值与该离合器的控制机构的位置值之间的修改的对应关系(CCtkf)，其中对所记录的数据的修改包括用替代值来替代所述离合器的控制机构的最小位置值，其中所述替代值小于被替代的值。

6.一种机动车辆(7)，包括根据权利要求5所述的辅助设备(8)。